FLORA | Forest Lab for Observational Research and Analysis | Institute for Advanced Architecture of Catalonia

The Forest Lab for Observational Research and Analysis (FLORA) is a mass timber structure located in Valldaura, situated in the central forest of the metropolitan area of Barcelona, the Collserola Natural Park. Measuring over 8,5 metres in height, the master's project was built from invasive pine trees sourced within the park through rigorous sustainable forest management and traceability procedures. Seventy trees were cut and processed by the master students to create cross laminated timber panels, laminated beams, and solid wood elements. FLORA will be used to house a researcher for a short period of time who will be studying the biodiversity of the park and utilizing FLORA’s new weather station.

Considered to be the most extensive green space in the metropolitan area of Barcelona, and covering over 8,000 hectares (seventeen kilometres long and six kilometres wide) with its highest peak at 512 metres (Tibidabo), Parc de Collserola is a natural area and getaway for both of those living in Barcelona and neighbouring cities. Located in a mountain range and nearby the sea, it houses 190 different types of vertebrates, Aleppo pine (Pinus halepensis) forests, and has an estimated population of 1,000 different species of plants and 10,000 million total trees. It is in this environmental surrounding where IAAC master's students have built the first building that allows for the observation of the forest canopy: FLORA.

Zero-kilometre materials

The students of MAEBB carried out further research to analyse the biodiversity of the forest and identify various inhabitants from underground, aboveground, canopy, and sky levels. This research allowed them to discern the structures and dimensions necessary to develop the construction, and more importantly, the type of materials they could use.

From its construction to its end use, the FLORA project is part of the ‘zero-kilometre’ philosophy. The primary building material is timber, obtained from the surroundings, without the need of a supply chain. The forest of the Parc de Collserola is formed by a wide variety of trees and plants that require sustainable management actions to allow the forest and the biodiversity it hosts to develop efficiently.

Seventy pine trees were felled to provide the necessary building material for FLORA. These trees were extracted and harvested in the Valldaura area based on the approved Sustainable Forest Management Plan in Collserola. The students processed the harvested pines to create cross-laminated timber (CLT) panels, glulam beams, and solid wood using the sawmill and small CLT press available at Valldaura Labs.

The CLT core rests on four glulam timber columns of 30 x 30 cm. The bridges are made from homemade glue laminated timber; the longest of which spans approximately 12 metres. These components were all individually made and then assembled using a crane in a highly intricate installation sequence. The CLT structure is protected by two layers of natural cork panels providing thermal and acoustic insulation. 

The surrounding net, which takes influence from a hunter’s nest, was designed digitally and then woven together by hand. The net intends to better camouflage the project by allowing plants to spread along it thus further blending the structure with the forest in order to hide it from the surrounding wildlife.

FLORA allows a researcher to reside for a short period of time in order to study the local biodiversity and observe how the effects of climate change are influencing the natural park. Housing a bird radio, bird houses, working and projection space, as well as bird watching spaces, the project seeks to be immersed within nature and to create an ecological interactive prototype.

Scientific research facility to study the forest canopy

This observatory is inspired by the excellent work of American biologist Margaret D. Lowman, a.k.a. Canopy Meg, considered the pioneer of the science of canopy ecology. She is known as the "mother of canopy research" and has spent the last 30 years designing hot air balloons and canopy walkways to explore the canopy in order to solve the mysteries of the world's forests, especially insect pests and ecosystem health.

The forest canopy is the habitat formed by the treetops where a great diversity of animals tends to live, as conditions are often more optimal for some species. These canopies protect the forest floor by intercepting and assisting the percolation of 60-90% of rain or snow water into the soil, while acting as a natural regulator to conserve roots in the event of heavy rainfall. It also nourishes the soil by producing leaf litter to maintain its fertility.

The conservation of the forest canopy is fundamental to guarantee the water cycle, as much of the water absorbed by the trees is recirculated to the atmosphere through transpiration, and its study is very useful for climate change mitigation research, as it provides information to analyze the absorption, storage and flow of carbon.

PROJECT CREDITS

Direction:
Vicente Guallart and Daniel Ibañez

Developed by:
The students of the Masters programme in Advanced Ecological Buildings and Biocities (MAEBB), 2021/22 class:
Andrea Paola Rubio Paredes, Leif-Andres Vallecillo Riksheim, Lillian Wanjiru Beauttah, Pablo Rafael Herraiz García de Guadiana, Prachi Agarwal, Rachael Margaret Verdugo Pelaez, Romain Jacques Kenny Russe, Roshni Chirag Shah, Shagun Modi, Zani Kerubo Gichuki, Iletutu "Tutu" Ibiyemi Awosika, Kshitij Ramlal Sarote, Mónica Irene Pérez Rivera, Prasidh Choudhary, Agnieszka Szklarczyk, Pongpol Punjawaytegul, Suwapat Rodprasert, Anton Hofstadt

Host:
Valldaura Labs. Institute for Advanced Architecture of Catalonia

Valldaura Labs Management:
Laia Pifarré

Assisted by:
Bruno Ganem, Alex Hadley, Gustavo Escudero

Advised by:
Marziah Zad, Miquel Rodriguez, Elena Orte, Guillermo Sevillano, Ignasi Caus, Miguel Nevado

Sponsors:
Tallfusta, Alberch, Heco Schrauben Ibérica

With the support of:
Cerdanyola del Vallès City Council

Volunteer:
Marilia Fernandez Lockwood, Philipp Wienkämper

Photography:
Adrià Goula

Communication:
Pati Nunez Agency

[ES]

FLORA – de Forest Lab for Observational Research and Analysis – es una estructura de madera maciza emplazada en Valldaura, en el bosque central del área metropolitana de Barcelona: el Parque Natural de Collserola. Con más de 8,5 metros de altura, el proyecto se construyó con pinos procedentes de la gestión forestal sostenible del bosque del entorno, siguiendo un riguroso proceso de trazabilidad de la madera. Los estudiantes, participantes del máster sobre edificios ecológicos avanzados y biociudades del IAAC, cortaron y procesaron setenta árboles para crear paneles de madera laminada cruzada, vigas laminadas y elementos de madera maciza. FLORA se utilizará para alojar durante un breve periodo de tiempo a un investigador para estudiar la biodiversidad del parque y utilizar la nueva estación meteorológica de FLORA.

El Parque de Collserola es el espacio natural más extenso del área metropolitana de Barcelona, con más de 8.000 hectáreas, y está expuesto a los riesgos propios de los bosques mediterráneos, especialmente en este momento que están sometidos a las largas sequías y a los efectos del cambio climático. Es en este entorno medioambiental donde los estudiantes de máster del IAAC han construido la primera estructura que permite la observación de su dosel forestal y realizar un seguimiento de la evolución de los ecosistemas: FLORA.

Materiales “kilómetro cero”

Los alumnos del programa MAEBB llevaron a cabo una investigación adicional para analizar la biodiversidad del bosque e identificar a los distintos habitantes del subsuelo, la superficie, el dosel y el cielo. Este estudio les permitió discernir sobre las estructuras y dimensiones necesarias para desarrollar la construcción y, lo que es más importante, el tipo de materiales que podían utilizar. 

Desde su construcción hasta su uso final, el proyecto FLORA se asienta en la filosofía de "kilómetro cero". El principal material de construcción es la madera, obtenida del propio entorno, sin necesidad de una cadena de suministro. El bosque del Parque de Collserola está compuesto por una gran variedad de árboles y plantas que requieren de actuaciones de gestión sostenible para permitir que el bosque y la biodiversidad que acoge se desarrolle de forma eficiente.

Se talaron setenta pinos para suministrar el material de construcción necesario para FLORA. Estos árboles se extrajeron y recolectaron en la zona de Valldaura en base al Plan de Gestión Forestal Sostenible aprobado en Collserola. Los estudiantes procesaron los pinos recogidos para crear paneles de madera laminada cruzada (CLT), vigas laminadas, y madera maciza utilizando la aserradora y la pequeña prensa de CLT de las que dispone Valldaura Labs.

El núcleo de CLT descansa sobre cuatro pilares de madera laminada encolada de 30 x 30 cm. Los puentes son de madera laminada encolada; el más largo de ellos mide unos 12 metros. Todos estos componentes se fabricaron individualmente y se ensamblaron con una grúa en una complicada secuencia de instalación. La estructura de CLT está protegida por dos capas de paneles de corcho natural que proporcionan aislamiento térmico y acústico.

La red que envuelve el edificio, inspirada en los nidos de cazadores, se diseñó digitalmente y se tejió a mano. Con ella se pretende camuflar mejor el proyecto permitiendo que las plantas se extiendan sobre ella. De esta manera, se lograría mezclar aún más la estructura con el bosque para ocultarla de la fauna circundante.

FLORA permite la residencia de un científico en su interior durante un breve periodo de tiempo para estudiar la biodiversidad local y observar cómo los efectos del cambio climático están influyendo en el parque natural. Al albergar una radio ornitológica, pajareras, espacio de trabajo y proyección, así como espacios de observación de aves, el proyecto busca la inmersión dentro de la naturaleza y la creación de un prototipo ecológico interactivo.

Instalación de investigación científica para estudiar el dosel forestal

Este observatorio se inspira en el excelente trabajo de la bióloga estadounidense Margaret D. Lowman, alias Canopy Meg, considerada la pionera de la ciencia de la ecología del dosel forestal. Ha pasado los últimos 30 años diseñando globos aerostáticos y pasarelas que puedan ayudar a explorar y resolver los misterios de los bosques del mundo, especialmente la gran diversidad de insectos y la salud del ecosistema. 

El dosel forestal es el hábitat formado por las copas de los árboles donde suele vivir una gran diversidad de animales, ya que las condiciones suelen ser más óptimas para algunas especies. Éstas protegen el suelo del bosque interceptando y favoreciendo la percolación del 60-90% del agua de lluvia o nieve hacia el suelo, al tiempo que actúan como reguladores naturales para conservar las raíces en caso de fuertes precipitaciones. También nutre el suelo produciendo hojarasca, haciendo que mantenga su fertilidad.

La conservación del dosel forestal es fundamental para garantizar el ciclo del agua, ya que gran parte del agua absorbida por los árboles se recircula a la atmósfera a través de la fase de transpiración, y su estudio es muy útil para la investigación de la mitigación del cambio climático, ya que proporciona información para analizar la absorción, el almacenamiento y el flujo del carbono.